موتور خودرو چگونه کار می کند؟

معرفی موتور خودرو (Engine)

موتور در خودرو در واقع تولید کننده قدرت است.

موتور خودرو مجموعه از تجهیزات مکانیکی و الکترونیکی است که در کنار یکدیگر باعث تولید قدرت می‌شوند.

موتور خودرو از اجزای بسیار زیادی همچون: سیلندر، پیستون، سوپاپ، میل لنگ و… تشکیل شده است.

خودروها با توجه به کاربری از موتورهای گوناگونی استفاده می‌کنند.

موتور خودرو ها عموما بر حسب نوع سیلندر و آرایش سیلندرها نام گذاری می‌شوند.

در شکل زیر با برخی از انواع موتور از لحاظ شکل چیدمان سیلندر و پیستون ها آشنا می‌شوید.

در تصویر زیر شما مجموعه پیستون و شاتون را مشاهده می‌کنید.

پیستون قطعه‌ای است که در داخل سیلندر قرار گرفته و در تصویر زیر نشانگر تعداد سیلندر است.

موتور خودرو نوعی موتور احتراق داخلی است.

این نوع موتور‌ها با سوزاندن یک سوخت و آزاد سازی انرژی موجود در آن تولید انرژی و کار می‌کنند.

در واقع اساس کار این موتورها را تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به کار مکانیکی تشکیل می‌دهد.

تبدیل انرژی شیمیایی به مکانیکی به چه معناست.

با سوزاندن یک سوخت می توان انرژی شیمیایی موجود در آن را آزاد کرد.

لازمه سوخته شدن سوخت سه چیز است: سوخت، هوا، گرما (جرقه).

در موتور خودرو سوخت با نسبت مشخصی با هوا مخلوط شده و توسط جرقه شمع محترق می شود.

انرژی حاصله از انبساط سوخت باعث حرکت پیستون در داخل سیلندر می‌شود و در نهایت این اتفاق باعث حرکت خودرو خواهد شد.

موتورهای چهار زمانه

تمامی خودروهایی که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم از نوع چهار زمانه هستند. چهار زمانه به این معنا است که این موتورها در چهار سیکل، انرژی موجود در سوخت را به کار مکانیکی تبدیل می‌کنند.

چهار سیکل موتور های چهار زمانه شامل: مکش، تراکم، احتراق و در نهایت تخلیه است.

شکل زیر چهار زمان اصلی موتورهای چهار زمانه را به شما نشان می‌دهد.

موتور خودرو چگونه سوخت و هوا را با هم ترکیب می‌کند؟

در گذشته وظیفه ترکیب سوخت و هوا را سیستم های مکانیکی بر عهده داشتند.

سیستمی که این کار را انجام می‌داد کاربراتور نام داشت. اساس کار کاربراتور را اثر ونتوری تشکیل می‌داد.

در یک توضیح ساده می‌توان گفت: که اگر شما تغییر قطری به شکل گلوگاه در یک لوله که سیالی از آن می گذرد ایجاد کنید، سرعت و فشار سیال داخل لوله تغییر می‌کند.

کابراتور با استفاده از تغییر فشار ایجاد شده و از طریق یک مجرای باریک که به آن ژیگلور گفته می‌شد سوخت را با نسبت مشخصی با هوا ترکیب می‌کرد. این نسبت در ایده‌آل ترین حالت باید مقدار 1 واحد جرم سوخت به 14.7 واحد جرم هوا باشد. به این نسبت ایده‌آل نسبت استوکیومتریک نیز می‌گویند.

اما در واقعیت بهترین نسبت برای کارکرد موتور خودرو عددی در حدود 12.5:1 الی 12.9:1 است. به این نسبت اصطلاحا LBT نیز گفته می‌شود.

در این نسبت بهترین خروجی گشتاوری را می‌توان از موتور خودرو گرفت.

در خودروهای قدیمی این نسبت باید دائما توسط یک مکانیک حرفه‌ای تنظیم شود؛ تا خودرو بتواند با کمترین میزان آلایندگی و مصرف سوخت کار کند.

نقش ایسیو در ترکیب سوخت و هوا برای احتراق در موتور خودرو چیست؟

اما امروزه وظیفه کاربراتور را کامل به عده ایسیو خودرو و انژکتور ها گذاشته‌اند.

در سال‌های اخیر آلودگی هوا و مصرف سوخت، تبدیل به دو مشکل اساسی برای خودروسازان شده است.

بر این اساس تمامی خودرو سازان به دنبال کاهش آلاینده‌های تولیدی خودرو ها و مدیریت بهتر مصرف سوخت در خودروهای خود هستند.

با در نظر گرفتن این موضوع و با توجه به اینکه سیستم‌های کاربراتوری کنترل دقیق و درستی بر روی آلایندگی و مصرف سوخت نداشتند؛ سیستم‌های انژکتوری با کنترل ایسیو جایگزین آن‌ها شدند.

در سیستم‌های انژکتوری ایسیو خودرو با دریافت اطلاعات دقیق از وضعیت خودرو از طریق سنسور‌های مختلف، دائما در حال تصحیح نسبت سوخت به هوا است.

انژکتورها نیز با توجه به دستور ایسیو دائما میزان پاشش سوخت را کنترل می‌کنند. این کار باعث کنترل بهتر آلاینده‌های تولیدی و مدیریت بهتر مصرف سوخت در موتور خودرو شده است.

در خودرو های انژکتوری و به طور کل خودروهایی که توسط یک ایسیو (کامپیوتر) مدیریت می شوند، از یک دیاگ می‌توان برای عیب‌یابی استفاده کرد.

احتراق در موتور خودرو چگونه انجام می‌شود؟

در موتورهای داخلی احتراق را با استفاده از گرما به وجود می‌آورند.

در موتور خودرو مسئول تولید گرما بر عهده شمع خودرو است.

جرقه در موتور خودرو باید در زمان مناسبی زده شود، تا مخلوط متراکم شده سوخت و هوا در بهترین زمان و به صورت کامل سوخته شود.

وظیفه تنظیم زمان جرقه در خودروهای قدیمی بر عهده دلکو بود؛ که با استفاده از تجهیزات مکانیکی این کار را با توجه به دور موتور انجام می‌داد.

همانگونه که می‌دانید باتری خودرو از نوع 12 ولت می‌باشد؛ که برای تولید جرقه قدرتمندی که بتواند به خوبی مخلوط سوخت و هوا را محترق کند انرژی لازم را ندارد.

به همین دلیل در سیستم جرقه زنی از کویل استفاده می‌شود.

کویل در واقع نوعی ترانسفورماتور افزاینده است که جریان برق 12 ولت را به هزاران ولت و بیشتر تبدیل می‌کند (بسته به نوع ماشین و کاربری آن این ولتاژ تولیدی متفاوت است).

این ولتاژ بسیار بالا در خودروهای قدیمی توسط دلکو در بین شمع‌ها تقسیم می‌گشت تا احتراق مناسبی در موتور خودرو به وجود بیاید.

در خودروهای جدید کلیه این وظایف به ایسیو خودرو واگذار گردید تا بهترین راندمان را از یک موتور احتراق داخلی خودرو بگیرد.

و در نهایت

در نهایت پس از اینکه احتراق در سیلندر و پیستون انجام شد؛ با حرکت پیستون به سمت پایین در اثر انبساط گاز محترق شده، کار مکانیکی پدید می‌آید؛ که در موتور خودرو تبدیل به حرکت پیچشی محور شده، و با انتقال این حرکت توسط گیربکس به چرخ ها باعث حرکت خودرو می‌شود.

مطالب بیشتر:

همه چیز درباره شمع خودرو و علائم خرابی و نحوه سرویس

مشخصات فنی مرسدس بنز S کلاس

مرسدس بنز s کلاس پنوماتیک فوق العاده خفن و لاکچری